JPH06181406A - Array antenna - Google Patents

Array antenna

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JPH06181406A
JPH06181406A JP42A JP22457792A JPH06181406A JP H06181406 A JPH06181406 A JP H06181406A JP 42 A JP42 A JP 42A JP 22457792 A JP22457792 A JP 22457792A JP H06181406 A JPH06181406 A JP H06181406A
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豊 今泉
Kazuichi Yamamoto
員市 山本
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide two zero points at positions symmetrical with respect to a major beam in the directivity characteristic of the antenna and to simplify the control of the antenna. CONSTITUTION:A weighting circuit 8 in existence between one port of a power distribution circuit 1 and four antenna elements 6-0, 6-1, 6-N, 6-(N+1) at its end has 1st and 2nd 1-input 2-output power distributers 9, 10, 11 of equal amplitude and phase and a 1st and 2nd gain variable devices 12, 13 whose gain is controlled by a control means 14, the 1st gain variable device 12 is connected between one port of the power distribution circuit 1 and an input of the 1st power distributer 9, and the 2nd gain variable device 13 is connected between a 2nd output of the 1st power distributer 9 and an input of the 3rd power distributer 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、アレーアンテナ指向
性上に関し、特に、2個の零点を合成するアレーアンテ
ナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the directivity of an array antenna, and more particularly to an array antenna which combines two zero points.

【0002】[0002]

【従来の技術】アレーアンテナの指向性に2個の零点を
合成するには、例えば稲垣による昭和63年電子情報通
信学会論文誌B vol.J71-B No.9 pp.1044-1052,“指向
性の積の原理に基づく零点合成”に示されるように、ア
レー端部の4素子の素子重み(振幅位相)を制御するだ
けで良く、また、この素子重みを制御するだけで零点の
形成位置を制御することができる。
2. Description of the Related Art In order to synthesize two zero points in the directivity of an array antenna, for example, Inagaki, 1988 Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers B vol.J71-B No.9 pp.1044-1052, "Direction As described in "Zero point synthesis based on the principle of the product of sex", it is sufficient to control the element weights (amplitude and phase) of the four elements at the array end, and the zero point formation position can be controlled only by controlling the element weights. Can be controlled.

【0003】従来技術により、この種のアレーアンテナ
を構成した場合の一例を、図5に示す。
FIG. 5 shows an example of a case where an array antenna of this type is constructed by the conventional technique.

【0004】図においては説明の簡略化のため、1次元
に配列されたアレーアンテナを示す。
In the figure, for simplification of description, an array antenna arrayed in one dimension is shown.

【0005】図において、1は1つの入力信号を等振幅
・同位相で(N+2)分配する電力分配回路、2−0,
2−1,2−N,2−(N+1)は可変位相器、3−
2,…,3−(N−1)は固定位相器、4−0,4−
1,4−N,4−(N+1)は利得可変器、5−2,
…,5−(N−1)は利得調整器、6−0,…,6−
(N+1)はアンテナ素子、7は可変位相器2−0,2
−1,2−N,2−(N+1)及び利得可変器4−0,
4−1,4−N,4−(N+1)を制御する制御手段で
ある。
In the figure, reference numeral 1 is a power distribution circuit for distributing one input signal (N + 2) with equal amplitude and same phase, 2-0,
2-1, 2-N, 2- (N + 1) are variable phase shifters, 3-
2, ..., 3- (N-1) are fixed phase shifters, 4-0, 4-
1, 4-N, 4- (N + 1) are gain changers, 5-2,
..., 5- (N-1) is a gain adjuster, 6-0, ..., 6-
(N + 1) is an antenna element, 7 is a variable phase shifter 2-0, 2
-1,2-N, 2- (N + 1) and gain changer 4-0,
It is a control means for controlling the 4-1, 4-N, 4- (N + 1).

【0006】次に動作について説明する。前記稲垣の論
文によれば、各アンテナ素子の励振重みBn (n=0,
…,N+1)を下記の(1)〜(5)式のように設定す
ることにより、2個の零点を合成できる。
Next, the operation will be described. According to the Inagaki paper, the excitation weight B n (n = 0,
, N + 1) is set according to the following equations (1) to (5), two zero points can be combined.

【0007】[0007]

【数1】 ここで、In (n=0,…,N−1)はN個の素子から
成る直線アレーの素子重みであり、u1 及びu2 はアン
テナ素子間隔d,波長λ,零点形成位置θ1 及びθ2
より(6)式で定義される。
[Equation 1] Here, I n (n = 0, ..., N-1) is the element weight of linear array of N elements, u 1 and u 2 are the antenna element spacing d, the wavelength lambda, the zero point forming position theta 1 And θ 2 are defined by the equation (6).

【0008】[0008]

【数2】 (7)式において、f0 (u)はN個の素子から成る直
線アレーの素子重みIn(n=0,…,N−1)による
指向性である。
[Equation 2] In the equation (7), f 0 (u) is the directivity due to the element weight I n (n = 0, ..., N−1) of the linear array consisting of N elements.

【0009】(2)〜(5)式で表されるアレー端部4
素子の素子重みは、零点形成位置θ1 及びθ2 が指向性
の任意の位置に零点を形成する場合の一般式であるが、
いまθ1 とθ2 が主ビームに対して対称、即ちθ2 =−
θ1 ((6)式より、u2 =−u1 )の位置に合成する
場合を考えると、(2)〜(5)式で表されるアレー端
部4素子の素子重みは下式で与えればよい。
Array end 4 represented by the equations (2) to (5)
The element weight of the element is a general expression in the case where the zero point forming positions θ 1 and θ 2 form a zero point at an arbitrary position of directivity,
Now θ 1 and θ 2 are symmetric with respect to the main beam, that is, θ 2 = −
(from equation (6), u 2 = -u 1) θ 1 Considering the case of synthesizing the position of, (2) to (5) element weight of the array end 4 element of the formula is the following formula Give it.

【0010】[0010]

【数3】 このときの指向性は(7)式より(12)式で表され
る。
[Equation 3] The directivity at this time is expressed by Expression (12) from Expression (7).

【0011】[0011]

【数4】 [Equation 4]

【0012】(13)式から総合の指向性f(u)は、
N個の等方性素子から成る直線アレーの素子重みIn
(n=0,…,N−1)による元の指向性f0 (u)
と、アレー端部の素子の重みを変化させたことにより得
られる指向性f1 (u)の積であることがわかる。
From the equation (13), the total directivity f (u) is
Element weight I n of a linear array consisting of N isotropic elements
Original directivity f 0 (u) according to (n = 0, ..., N−1)
And the directivity f 1 (u) obtained by changing the weight of the element at the array end.

【0013】そこで、電力分配回路1により、(N+
2)分配された信号の内、アンテナ素子6−2,…,6
−(N−1)に給電する信号は固定位相器3−2,…,
3−(N−1)及び利得調整器5−2,…,5−(N−
1)により、素子重みBn (n=2,…,N−1)に調
整し、アレー端部素子6−0,6−1,6−N,6−
(N+1)に給電する信号は、所望の位置に零点が形成
されるような素子重みB0,B1 ,BN ,BN+1 になる
よう制御手段7により可変位相器2−0,2−1,2−
N,2−(N+1)及び利得可変器4−0,4−1,4
−N,4−(N+1)を調整し、それぞれアンテナ端部
素子6−0,6−1,6−N,6−(N+1)に給電す
る。このように、各アンテナ素子の励振重みBn (n=
0,…,N+1)を調整することにより±θ1 の位置に
零点を合成することができる。
Therefore, the power distribution circuit 1 causes (N +
2) Among the distributed signals, antenna elements 6-2, ..., 6
-(N-1) is fed to the fixed phase shifters 3-2, ...,
3- (N-1) and gain adjusters 5-2, ..., 5- (N-
By 1), the element weight B n (n = 2, ..., N-1) is adjusted, and the array end elements 6-0, 6-1, 6-N, 6-
The control unit 7 controls the variable phase shifters 2-0, 2 so that the signals fed to (N + 1) have the element weights B 0 , B 1 , B N , and B N + 1 so that a zero point is formed at a desired position. -1,2-
N, 2- (N + 1) and gain changers 4-0,4-1,4
-N, 4- (N + 1) is adjusted and power is supplied to the antenna end elements 6-0, 6-1, 6-N, 6- (N + 1), respectively. In this way, the excitation weight Bn (n =
By adjusting 0, ..., N + 1), the zero point can be combined at the position of ± θ 1 .

【0014】また、アレー端部4素子の励振重みが式
(8)〜(11)を満足するように制御することにより
零点形成位置±θ1 を制御することができる。
Further, the zero point forming position ± θ 1 can be controlled by controlling the excitation weights of the four elements at the array end so as to satisfy the expressions (8) to (11).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来のアレーアンテナ
は図5のように構成されるので、零点の形成位置θ1
θ2 を変化させる場合には、このアレー端部素子の励振
重みを式(2)〜(5)の関係を保ちながら制御する必
要がある。また、θ2 =−θ1 の場合でもアレー端部素
子の励振重みを式(8)〜(11)の関係を保ちながら
制御する必要がある。
Since the conventional array antenna is constructed as shown in FIG. 5, the zero forming position θ 1 ,
When changing θ 2 , it is necessary to control the excitation weight of the array end element while maintaining the relationships of equations (2) to (5). Further, even in the case of θ 2 = −θ 1 , it is necessary to control the excitation weight of the array end element while maintaining the relationships of the expressions (8) to (11).

【0016】従来構成では可変位相器2−0,2−1,
2−N,2−(N+1)及び利得可変器4−0,4−
1,4−N,4−(N+1)の計8箇所で位相と振幅を
制御する。従って、従来構成ではアレー端部素子6−
0,6−1,6−N,6−(N+1)に給電する信号が
式(2)〜(5)又は、式(8)〜(11)の関係を保
つようにするために、制御手段7により可変位相器2−
0,2−1,2−N,2−(N+1)及び利得可変器4
−0,4−1,4−N,4−(N+1)の計8箇所で位
相と振幅を同時に制御する必要がある。そのため、制御
系が大きくなり、またその制御法が複雑になるという問
題点がある。
In the conventional configuration, the variable phase shifters 2-0, 2-1 and
2-N, 2- (N + 1) and gain changers 4-0, 4-
The phase and amplitude are controlled at a total of 8 locations of 1,4-N and 4- (N + 1). Therefore, in the conventional configuration, the array end element 6-
In order to keep the signals feeding 0, 6-1, 6-N, 6- (N + 1) in the relationship of equations (2) to (5) or equations (8) to (11), the control means Variable phase shifter 2-
0,2-1,2-N, 2- (N + 1) and gain variable device 4
It is necessary to simultaneously control the phase and the amplitude at a total of 8 places of −0, 4-1, 4-N, 4- (N + 1). Therefore, there is a problem that the control system becomes large and the control method becomes complicated.

【0017】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、簡単な制御によりアレーアンテ
ナ指向性上に合成される2個の零点の位置を主ビームに
対して対称の位置(±θ1 )に制御するアレーアンテナ
を得ることを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and the positions of two zero points which are combined on the array antenna directivity by a simple control are symmetrical with respect to the main beam. The purpose is to obtain an array antenna controlled to (± θ 1 ).

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の特徴は、複数のアンテナ素子と電力分配回路
間で各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のア
ンテナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、電力
分配回路のひとつのポートと端部の4つのアンテナ素子
との間に重み付け回路をもうけ、他のアンテナ素子は他
のポートに直接又は振幅位相調整手段を介して接続し、
前記重み付け回路は、第1,第2及び第3の1入力2出
力の等振幅同位相の電力分配器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第1及び第2の利得可変器とを有
し、第1の利得可変器は前記電力分配回路の前記ひとつ
のポートと第1の電力分配器の入力の間に接続され、第
2の利得可変器は第1の電力分配器の第2の出力と第3
の電力分配器の入力の間に接続され、第1の電力分配器
の第1の出力は第2の電力分配器の入力に接続され、第
2の電力分配器の2つの出力はアンテナ素子の2つの端
部素子に接続され、第3の電力分配器の2つの出力は各
々前記端部素子に隣接する2つのアンテナ素子に接続さ
れ、利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の2
つの角度方向に零点を実現するアレーアンテナにある。
The features of the present invention for achieving the above object are to realize a desired antenna directivity by controlling the excitation amplitude phase of each antenna element between a plurality of antenna elements and a power distribution circuit. In the array antenna, the weighting circuit is provided between one port of the power distribution circuit and the four antenna elements at the end, and the other antenna element is connected to the other port directly or via the amplitude / phase adjusting means,
The weighting circuit has first, second, and third 1-input 2-output power dividers of equal amplitude and in-phase, and first and second gain variable devices whose gains are controlled by the control means. The first gain variable device is connected between the one port of the power distribution circuit and the input of the first power distribution device, and the second gain variable device is connected to the second power distribution circuit of the first power distribution device. Output and third
Connected between the inputs of the first power distributor, the first output of the first power distributor is connected to the input of the second power distributor, and the two outputs of the second power distributor are connected to the antenna element. The two outputs of the third power distributor are connected to the two end elements, and the two outputs of the third power distributor are connected to the two antenna elements adjacent to the end elements, respectively.
It is in an array antenna that realizes a zero point in two angular directions.

【0019】上記電力分配器を電力合成器に代えること
により受信用アンテナとすることもできる。
A receiving antenna can be obtained by replacing the power distributor with a power combiner.

【0020】2次元状にアンテナ素子を配列する場合に
は、上記構成の1次元アレーアンテナを複数個並列に配
列することにより、2次元に配列されたアレーアンテナ
を構成することができる。
When the antenna elements are arranged two-dimensionally, a two-dimensional array antenna can be constructed by arranging a plurality of the one-dimensional array antennas having the above-mentioned configuration in parallel.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の実施例を説明するための図で
あり、説明の簡略化のため(N+2)個のアンテナ素子
を1次元に配列したアレーアンテナについて示した図で
ある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, and is a diagram showing an array antenna in which (N + 2) antenna elements are arranged one-dimensionally for simplification of description.

【0022】図において、1は1つの入力信号を等振幅
・同相で(N−1)出力端子に分配する電力分配回路、
3−2,…,3−(N−1)は固定位相器、5−2,
…,5−(N−1)は利得調整器、6−0,6−1,
…,6−(N+1)はアンテナ素子、8は重み付け回
路、9は第1の等振幅・同相電力分配器、10は第2の
等振幅・同相電力分配器、11は第3の等振幅・同相電
力分配器、12は第1の利得可変器、13は第2の利得
可変器、14は第1の利得可変器及び第2の利得可変器
の利得を制御する制御手段である。
In the figure, 1 is a power distribution circuit for distributing one input signal to (N-1) output terminals with equal amplitude and same phase,
3-2, ..., 3- (N-1) are fixed phase shifters, 5-2,
..., 5- (N-1) is a gain adjuster, 6-0, 6-1,
, 6- (N + 1) is an antenna element, 8 is a weighting circuit, 9 is a first equal amplitude / in-phase power distributor, 10 is a second equal amplitude / in-phase power distributor, 11 is a third equal amplitude / In-phase power distributor, 12 is a first gain variable device, 13 is a second gain variable device, and 14 is a control means for controlling the gains of the first gain variable device and the second gain variable device.

【0023】説明においては、説明を簡単化するために
第1及び第2の利得可変器、第1,第2及び第3の等振
幅・同相電力分配器における位相の偏移はないものとす
る。
In the description, it is assumed that there is no phase shift in the first and second gain varying devices and the first, second and third equal amplitude / in-phase power dividers for simplification of description. .

【0024】入力信号を(N−1)出力端子に分配する
電力分配回路1の各出力信号をI0とする。元の指向性
0 (u)の特定の位置に零点を合成したいときには、
電力分配回路1にてN−1分配された信号のうち、アン
テナ素子6−2,…,6−(N−1)に給電するものに
て元の指向性f0 (u)が得られるように固定位相器3
−2,…,3−(N−1)及び利得調整器5−2,…,
5−(N−1)を調整し、アンテナ素子6−2,…,6
−(N−1)を励振する。また、電力分配回路1にて分
配された信号の内、重み付け回路8に入力される信号
は、第1の利得可変器12にて振幅量をG1 倍され、第
1の等振幅・同相電力分配器9にて等振幅・同相で2分
配される。この2分配された信号の一方は、第2の等振
幅・同相電力分配器10に接続され、等振幅・同相で2
分配される。また、第1の等振幅・同相電力分配器9に
て2分配された信号の他方は、第2の利得可変器13に
て振幅量をG2 倍され、第3の等振幅・同相電力分配器
11にて等振幅・同相で2分配される。即ち、重み付け
回路8に入力された信号は4分配され、その4つの出力
端子a,b,c,d(第2の等振幅・同相電力分配器1
0の2つの出力端子をa,bとし、第3の等振幅・同相
電力分配器11の2つの出力端子をc,dとする。)で
の各信号A,B,C,Dは、(14)式のような信号と
なる。
Let each output signal of the power distribution circuit 1 which distributes the input signal to the (N-1) output terminal be I 0 . When it is desired to synthesize a zero point at a specific position of the original directivity f 0 (u),
The original directivity f 0 (u) is obtained by the one that feeds the antenna elements 6-2, ..., 6- (N-1) among the signals N-1 distributed by the power distribution circuit 1. Fixed phase shifter 3
-2, ..., 3- (N-1) and gain adjusters 5-2 ,.
Adjusting 5- (N-1), antenna elements 6-2, ..., 6
-Exciting (N-1). Further, among the signals distributed by the power distribution circuit 1, the signal input to the weighting circuit 8 is multiplied by G 1 in the amplitude amount by the first gain variable unit 12 to obtain the first equal amplitude / common mode power. The distributor 9 divides into two with equal amplitude and same phase. One of the two divided signals is connected to the second equal-amplitude / in-phase power divider 10, and the equal-amplitude / in-phase 2
To be distributed. Further, the other of the signals divided into two by the first equal amplitude / in-phase power distributor 9 is multiplied by G 2 in amplitude amount by the second gain variable device 13, and the third equal amplitude / in-phase power distributor is divided. It is divided into two with equal amplitude and in-phase by the device 11. That is, the signal input to the weighting circuit 8 is divided into four, and its four output terminals a, b, c and d (the second equal amplitude / in-phase power divider 1
Two output terminals of 0 are a and b, and two output terminals of the third equal amplitude / in-phase power distributor 11 are c and d. The signals A, B, C, and D in () are signals as in equation (14).

【0025】[0025]

【数5】 [Equation 5]

【0026】ここで、G1 ,G2 はそれぞれ重み付け回
路8内の2個の利得可変器12,13により設定される
利得を表す。
Here, G 1 and G 2 represent the gains set by the two gain changers 12 and 13 in the weighting circuit 8, respectively.

【0027】1次元アレーアンテナにおいては、等振幅
励振、低サイドローブ化のためのテイラー分布励振等ア
レーの中心に対して線対称な励振重みを各素子に付加す
ることが一般的である。このときには、(8)〜(1
1)式において、IN-1 はI0と、またIN-2 はI1
等しくなる。従って、この場合には、B0 とBN+1 ,B
1 とBN はそれぞれ等しくなる。
In a one-dimensional array antenna, it is general to add excitation weights which are line-symmetric with respect to the center of the array such as equal amplitude excitation and Taylor distribution excitation for lowering side lobes to each element. At this time, (8) to (1
In the equation (1), I N-1 is equal to I 0, and I N-2 is equal to I 1 . Therefore, in this case, B 0 and B N + 1 , B
1 and B N are equal to each other.

【0028】また等振幅励振はもちろんのこと、低サイ
ドローブ化のためのテイラー分布励振等アレーの中心に
対して線対称な励振重みを各素子に付加する場合でも各
隣り合わせの素子に付ける励振重みは滑らかに変化する
ので、I0 とI1 は等しいものと近似できる。このとき
式(8)〜(11)は次式で表される。
In addition to equal-amplitude excitation, the excitation weight to be attached to each adjacent element is added to each element even when the excitation weight which is line-symmetric with respect to the center of the array such as Taylor distribution excitation for lowering the side lobe is added to each element. Changes smoothly, so that I 0 and I 1 can be approximated as equal. At this time, equations (8) to (11) are represented by the following equations.

【0029】[0029]

【数6】 とすれば、(14)式と、(15)及び(16)式は一
致する。
[Equation 6] Then, the equation (14) matches the equations (15) and (16).

【0030】従って、この信号を図1に示すようにアレ
ー素子6−0,6−1,6−N,6−(N+1)に給電
することにより、零点を合成した指向性f(u)を得る
ことができる。また(14)式の4信号のG1 ,G2
変化させることにより、零点形成位置±θ1 を制御する
ことができる。
Therefore, by feeding this signal to the array elements 6-0, 6-1, 6-N, 6- (N + 1) as shown in FIG. 1, the directivity f (u) obtained by combining the zero points is obtained. Obtainable. Further, the zero point forming position ± θ 1 can be controlled by changing G 1 and G 2 of the four signals in the equation (14).

【0031】図2にアンテナ素子間隔dを0.5λとし
たときの重み付け回路8内の第1及び第2の利得可変器
12,13の利得G1 ,G2 と零点形成位置±θ1 との
関係を示す。
FIG. 2 shows the gains G 1 and G 2 of the first and second gain changers 12 and 13 in the weighting circuit 8 and the zero point forming position ± θ 1 when the antenna element spacing d is 0.5λ. Shows the relationship.

【0032】この図から重み付け回路8内の第1及び第
2の利得可変器12,13の利得を同時に変えるだけで
零点合成位置を可変させることができることがわかる。
From this figure, it is understood that the zero-point synthesis position can be varied by simply changing the gains of the first and second gain varying devices 12 and 13 in the weighting circuit 8.

【0033】(15)及び(16)式で表されるアレー
端部4素子に給電する4信号は重み付け回路8内の2個
の利得可変器12,13だけで変化させることができる
ので、アンテナ指向性上の主ビームに対して対称の位置
に零点を合成するための励振重みを変化させる制御手段
14が簡易になり、またその制御法が簡単になる。
Since the four signals fed to the four elements at the array end represented by the equations (15) and (16) can be changed only by the two gain changers 12 and 13 in the weighting circuit 8, the antenna is changed. The control means 14 for changing the excitation weight for synthesizing the zero point at the symmetrical position with respect to the directional main beam becomes simple, and the control method becomes simple.

【0034】なお、以上においては1次元に配列したア
レーアンテナについて説明したが、この1次元のアレー
を複数個並列に配列することにより2次元に配列された
アレーアンテナについても同様のことが説明できる。
Although the array antennas arranged in one dimension have been described above, the same can be explained for the array antennas arranged in two dimensions by arranging a plurality of the one-dimensional arrays in parallel. .

【0035】図3は本発明によるアレーアンテナの別の
実施例を示す図であり、説明の簡略化のため(N+2)
個のアンテナ素子を1次元に配列し、元の指向性f0
(u)として各アンテナ素子を等振幅・同相で励振した
均一励振指向性の場合のアレーアンテナについて示した
図である。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the array antenna according to the present invention. For simplification of description, (N + 2).
The antenna elements are arranged one-dimensionally, and the original directivity f 0 is obtained.
It is a figure shown as an array antenna in the case of uniform excitation directivity which excited each antenna element as (u) with equal amplitude and the same phase.

【0036】図において、1は1つの入力信号を等振幅
・同相で(N−1)出力端子に分配する電力分配器、6
−0,6−1,…,6−(N+1)はアンテナ素子、8
は重み付け回路、9は第1の等振幅・同相電力分配器、
10は第2の等振幅・同相電力分配器、11は第3の等
振幅・同相電力分配器、12は第1の利得可変器、12
−1は第1の増幅素子、12−2は第1の減衰器、13
は第2の利得可変器、13−1は第2の増幅素子、13
−2は第2の減衰器、14は第1及び第2の減衰器12
−2,13−2の減衰量を制御する制御手段である。
In the figure, 1 is a power distributor for distributing one input signal to (N-1) output terminals with equal amplitude and same phase, 6
-0, 6-1, ..., 6- (N + 1) is an antenna element, 8
Is a weighting circuit, 9 is a first equal amplitude / in-phase power divider,
10 is a second equal-amplitude / in-phase power divider, 11 is a third equal-amplitude / in-phase power divider, 12 is a first gain variable device, 12
-1 is a first amplification element, 12-2 is a first attenuator, 13
Is a second gain variable device, 13-1 is a second amplification element, 13
-2 is the second attenuator, 14 is the first and second attenuators 12
It is a control means for controlling the attenuation amounts of −2 and 13-2.

【0037】図3の本発明の一実施例の動作について説
明する。本実施例においては、元の指向性f0 (u)と
して、各アンテナ素子を等振幅・同相で励振した均一励
振指向性の場合についてであるので、アンテナ素子6−
2,…,6−(N−1)には、電力分配回路1で得られ
る信号をそのまま用いることができる。
The operation of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 will be described. In the present embodiment, since the original directivity f 0 (u) is the case of uniform excitation directivity in which each antenna element is excited with the same amplitude and the same phase, the antenna element 6-
The signals obtained by the power distribution circuit 1 can be directly used for 2, ..., 6- (N-1).

【0038】入力信号を等振幅・同相で(N−1)出力
端子に分配する電力分配回路1の各出力信号をI0 とす
る。
Let I 0 be each output signal of the power distribution circuit 1 that distributes the input signal to the (N-1) output terminals with equal amplitude and same phase.

【0039】電力分配回路1にて等振幅・同相で(N−
1)分配された信号のうち、(N−2)個の信号I0
そのまま、アンテナ素子6−2,…,6−(N−1)の
励振重みとして給電する。また、電力分配回路1にて分
配された残りの1個の信号I0 は、重み付け回路8によ
り(14)式の信号に4分配されて、アレー端部素子6
−0,6−1,6−N,6−(N+1)に給電する。
In the power distribution circuit 1, with the same amplitude and the same phase (N-
1) Of the distributed signals, (N-2) signals I 0 are fed as they are as excitation weights of the antenna elements 6-2, ..., 6- (N-1). Further, the remaining one signal I 0 distributed by the power distribution circuit 1 is divided into four signals by the weighting circuit 8 into the signal of the formula (14), and the array end element 6 is formed.
Power is supplied to −0, 6-1, 6-N, 6- (N + 1).

【0040】即ち、6−0,6−(N+1)にはG1
0 /2を、6−1,6−NにはG120 /2を給電
する。これにより、元の均一励振指向性f0 (u)上の
主ビームに対して対称の位置にある2個の零点が合成さ
れた指向性f(u)を得る。
That is, G 1 I is added to 6-0, 6- (N + 1).
0/2, the 6-1,6-N feeding the G 1 G 2 I 0/2. As a result, the directivity f (u) is obtained by combining two zero points that are symmetrical with respect to the main beam on the original uniform excitation directivity f 0 (u).

【0041】また制御手段14にて第1及び第2の利得
可変器12,13内の第1及び第2の減衰器12−2,
13−2の減衰量を制御することで、(14)式に示さ
れる4信号のG1 ,G2 を前記図3のように変化させる
ことにより、零点形成位置(±θ1 )を制御することが
できる。
Further, the control means 14 controls the first and second attenuators 12-2 and 12-2 in the first and second gain changers 12 and 13, respectively.
By controlling the attenuation amount of 13-2, the zero signal forming position (± θ 1 ) is controlled by changing G 1 and G 2 of the four signals shown in the equation (14) as shown in FIG. be able to.

【0042】図4は、本発明によるアレーアンテナに
て、アンテナ素子数N=20、アンテた素子間隔d=
0.5λ,均一励振指向性のθ1 =±40°の位置に零
点合成した一例を示した図である。図中、実線は零点合
成した場合の指向性を示し、点線は元の均一励振指向性
を示す。
FIG. 4 shows an array antenna according to the present invention, in which the number of antenna elements N = 20 and the spacing between the antenna elements d =
FIG. 6 is a diagram showing an example in which zero points are combined at a position of 0.5λ and uniform excitation directivity θ 1 = ± 40 °. In the figure, the solid line shows the directivity in the case of zero-point synthesis, and the dotted line shows the original uniform excitation directivity.

【0043】なお上記本実施例においては、1次元に配
列したアレーアンテナについて説明したが、この1次元
のアレーを複数個並列に配列することにより2次元に配
列されたアレーアンテナについても同様のことが説明で
きる。
In the above-mentioned embodiment, the one-dimensional array antenna is described, but the same applies to the two-dimensional array antenna by arranging a plurality of the one-dimensional arrays in parallel. Can be explained.

【0044】また、元の指向性f0 (u)として、テイ
ラー指向性等各アンテナ素子に励振重みを設定する場合
には、図1のように電力分配回路1とアンテナ素子6−
2,…,6−(N−1)の間に固定位相器、利得調整器
を挿入して励振重み付けを行えばよい。
Further, when the excitation weight is set for each antenna element such as Taylor directivity as the original directivity f 0 (u), as shown in FIG. 1, the power distribution circuit 1 and the antenna element 6-
A fixed phase shifter and a gain adjuster may be inserted between 2, ..., 6- (N-1) to perform excitation weighting.

【0045】なお、上記説明は主に送信アンテナについ
て説明されているが、受信アンテナについても適用可能
なことはいうまでもない。
It should be noted that although the above description mainly deals with the transmitting antenna, it goes without saying that it is also applicable to the receiving antenna.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば重み付
け回路内の2個の利得可変器の利得を制御するだけでア
レーアンテナ両端部4素子の励振重みを変化させ、零点
の形成位置を制御することができるので、簡単な制御系
の構成及び簡単な制御法でアンテナ指向性上の主ビーム
に対して対称の位置にある2個の零点の形成位置を制御
できるという効果がある。従って、サイドローブの抑
圧、又は、特定の方向に干渉波があるような場合にはそ
の方向のアンテナ感度を0とすることができる。
As described above, according to the present invention, the excitation weights of the four elements at both ends of the array antenna are changed only by controlling the gains of the two gain varying devices in the weighting circuit, and the formation position of the zero point is changed. Since they can be controlled, there is an effect that the formation positions of two zero points that are symmetrical with respect to the main beam in the antenna directivity can be controlled with a simple control system configuration and a simple control method. Therefore, the side lobe can be suppressed, or, if there is an interference wave in a specific direction, the antenna sensitivity in that direction can be set to zero.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例を説明するための図。FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】アンテナ素子間隔d=0.5λにしたときの重
み付け回路内の利得可変器の利得と零点合成位置との関
係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a gain of a gain varying device in a weighting circuit and a zero-point combining position when an antenna element interval d = 0.5λ.

【図3】本発明のアレーアンテナの一実施例を示す構成
図。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of an array antenna of the present invention.

【図4】図3の本発明のアレーアンテナの一実施例に
て、アンテナ素子数N=20、アンテナ素子間隔d=
0.5λとしたときの均一励振指向性と、この均一励振
指向性の±40°の位置に零点合成した場合の指向性を
示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the array antenna of the present invention in FIG. 3, in which the number of antenna elements N = 20 and the antenna element spacing d =
FIG. 6 is a diagram showing a uniform excitation directivity when 0.5λ and a directivity when the zero point composition is performed at a position of ± 40 ° of the uniform excitation directivity.

【図5】従来のアレーアンテナの構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional array antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電力分配回路 2−0,2−1,2−N,2−(N+1) 可変位相器 3−2,…,3−(N−1) 固定位相器 4−0,4−1,4−N,4−(N+1) 利得可変器 5−2,…,5−(N−1) 利得調整器 6−0,6−1,…,6−(N+1) アンテナ素子 7 可変位相器2−0,2−1,2−N,2−(N+
1)及び利得可変器4−0,4−1,4−N,4−(N
+1)を制御する制御手段 8 重み付け回路 9 第1の等振幅・同相電力分配器 10 第2の等振幅・同相電力分配器 11 第3の等振幅・同相電力分配器 12 第1の利得可変器 12−1 第1の増幅素子 12−2 第1の減衰器 13 第2の利得可変器 13−1 第2の増幅素子 13−2 第2の減衰器 14 第1の利得可変器及び第2の利得可変器の利得を
制御する制御手段
1 power distribution circuit 2-0,2-1,2-N, 2- (N + 1) variable phase shifter 3-2, ..., 3- (N-1) fixed phase shifter 4-0,4-1,4- N, 4- (N + 1) gain changer 5-2, ..., 5- (N-1) gain adjuster 6-0,6-1, ..., 6- (N + 1) antenna element 7 variable phaser 2-0 , 2-1, 2-N, 2- (N +
1) and gain changers 4-0, 4-1, 4-N, 4- (N
+1) Controlling means 8 Weighting circuit 9 First equal amplitude / in-phase power distributor 10 Second equal amplitude / in-phase power distributor 11 Third equal amplitude / in-phase power distributor 12 First gain variable device 12-1 1st amplification element 12-2 1st attenuator 13 2nd gain variable device 13-1 2nd amplification element 13-2 2nd attenuator 14 1st gain variable device and 2nd Control means for controlling the gain of the gain adjuster

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のアンテナ素子と電力分配回路間で
各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のアンテ
ナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、 電力分配回路のひとつのポートと端部の4つのアンテナ
素子との間に重み付け回路をもうけ、 他のアンテナ素子は他のポートに直接又は振幅位相調整
手段を介して接続し、 前記重み付け回路は、第1,第2及び第3の1入力2出
力の等振幅同位相の電力分配器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第1及び第2の利得可変器とを有
し、 第1の利得可変器は前記電力分配回路の前記ひとつのポ
ートと第1の電力分配器の入力の間に接続され、 第2の利得可変器は第1の電力分配器の第2の出力と第
3の電力分配器の入力の間に接続され、 第1の電力分配器の第1の出力は第2の電力分配器の入
力に接続され、 第2の電力分配器の2つの出力はアンテナ素子の2つの
端部素子に接続され、 第3の電力分配器の2つの出力は各々前記端部素子に隣
接する2つのアンテナ素子に接続され、 利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の2つの
角度方向に零点を実現することを特徴とするアレーアン
テナ。
1. An array antenna for realizing a desired antenna directivity by controlling an excitation amplitude phase of each antenna element between a plurality of antenna elements and a power distribution circuit, wherein one port of the power distribution circuit and four of the end portions are provided. A weighting circuit is provided between the antenna element and one antenna element, and the other antenna element is connected to another port directly or through amplitude / phase adjusting means. A power distributor having equal amplitude and same phase of outputs, and first and second gain variable devices whose gains are controlled by the control means, wherein the first gain variable device is the one of the power distribution circuits. A second gain adjuster connected between the second output of the first power divider and an input of the third power divider; The first output of the one power divider is the second output Connected to the input of the power distributor, the two outputs of the second power distributor connected to the two end elements of the antenna element, and the two outputs of the third power distributor each adjacent the end element. An array antenna, which is connected to two antenna elements, and realizes zero points in two angular directions on the antenna directivity characteristics by controlling a gain variable device.
【請求項2】 複数のアンテナ素子と電力合成回路間で
各アンテナ素子の励振振幅位相を制御して所望のアンテ
ナ指向性を実現するアレーアンテナにおいて、 電力合成回路のひとつのポートと端部の4つのアンテナ
素子との間に重み付け回路をもうけ、 他のアンテナ素子は他のポートに直接又は振幅位相調整
手段を介して接続し、 前記重み付け回路は、第1,第2及び第3の2入力1出
力の等振幅同位相の電力合成器、並びに、制御手段によ
り利得を制御される第1及び第2の利得可変器とを有
し、 第1の利得可変器は前記電力合成回路の前記ひとつのポ
ートと第1の電力合成器の出力の間に接続され、 第2の利得可変器は第1の電力合成器の第2の入力と第
3の電力合成器の出力の間に接続され、 第1の電力合成器の第1の入力は第2の電力合成器の出
力に接続され、 第2の電力合成器の2つの入力はアンテナ素子の2つの
端部素子に接続され、 第3の電力合成器の2つの入力は各々前記端部素子に隣
接する2つのアンテナ素子に接続され、 利得可変器の制御によりアンテナ指向特性の上の2つの
角度方向に零点を実現することを特徴とするアレーアン
テナ。
2. An array antenna for realizing desired antenna directivity by controlling the excitation amplitude phase of each antenna element between a plurality of antenna elements and a power combining circuit, wherein one port of the power combining circuit and 4 A weighting circuit is provided between the antenna element and one antenna element, and the other antenna element is connected to another port directly or via an amplitude / phase adjusting means. The power combiner having the same amplitude and the same phase of the outputs, and the first and second gain varying devices whose gains are controlled by the control means, the first gain varying device is the one of the power combining circuits. A second gain variator connected between the second input of the first power combiner and an output of the third power combiner; The first input of the power combiner of 1 is the second input of Connected to the output of the power combiner, the two inputs of the second power combiner are connected to the two end elements of the antenna element, and the two inputs of the third power combiner are each adjacent to the end element. An array antenna, which is connected to two antenna elements, and realizes zero points in two angular directions on the antenna directivity characteristics by controlling a gain variable device.
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